摘要：电力事业作为我国国民经济发展的重要支柱之一，对整个社会经济和社会的发展起到相当重要的作用，随着我国电力事业的迅速发展，电力工程的开展也在稳步地推进，电网规模也在急速地扩大。变电站的大力建设大大提高了供电的可靠性，从而提高了人民的生活水平。本文简要地介绍了变电站电气主接线的相关知识、一次设计中高压配电装置的选择、电气设备典型的接线方式的相关内容，仅供参考。
关键词：110kV变电站；一次设计；电气设备
前言
电力工程设计是电力建设的重要环节，工程能否如期建成投运，保证质量，节约投资，取得更好的经济效益，设计是关键。而变电站是整个电力系统中最为重要的组成部分之一，也是电网的主要监控点，其运行质量的优劣，直接关系到供电质量。变电站是由诸多一次设备组成，在对其进行设计时，必须合理选择好一次设备，这是确保变电站安全、稳定、可靠运行的关键。
1 变电站电气主接线基本定义
变电站电气主接线涵盖的内容较多，有普通的变压器、断路器、隔离开关以及其他的避雷设施等，这些都属于主接线的范畴。这些设备需要按照一定的顺序进行有机的连接，从而形成一种安全的闭合线路，这样做的目的主要是对电能进行汇集及相关的分配等。虽然影响电气主接线的因素非常多，例如，用电设备的型号、电压、天气情况、主接线方案等都会产生影响，但是，起决定性影响作用的则是主接线方案，在方案设计上，需要充分考虑变电站的各种规划，将需要规避和重视的因素囊括在方案设计中，还得对主接线在变电站系统中承担何种任务进行考虑，需要考虑的内容比较多，涉及到的项目也非常复杂。从某种意义上说，主接线方案直接决定了变电站的整体规模，该方案把变电站需要考虑的各个项目、环节都涉及到，如果方案是正确的且运行正常，那么，可以说变电站系统整体上也会安全、稳定、正常的运行。同时，主接线方案还会影响电气设备、布置配电装置等许多方面，所选择的设备、装置等都需要与主接线方案衔接起来，只有这样，才能最大限度的减少变电站在实际运行后各种安全事故的发生。这就需要对电气主接线方案是否合理进行反复的研究，修改其中不完善之处，确保方案的不断优化和方案的正确性，全面分析有关影响该方案实行的相关因素、技术及投入成本等。
2 关于变电站主接线设计分析
变电站主接线设计主要是指变电站中的部分电气设备依据一定的顺序，按照科学合理的方式进行连接的设计电路，主要功能是将电能进行分配或者集中，事实证明，变电站主接线的设计工作已经成为变电站中电气部分一次设计的主体和核心，电气主接线设计方案选择的正确与否将会直接关系到整个电力系统运行的安全性、可靠性以及灵活性，并且对于变电站相关电气设备的选择以及继电保护方案的实施甚至是配电装置的布置情况都会起到不可替代的重要作用。
变电站主接线设计方案是根据变电站的系统和规划来决定的。主线设计是否高效和规范直接影响着变电站的整体运行以及供电的质量高低。变电站主接线设计方案的不同会影响变电站的运行状态，因此设计人员必须要综合考虑各方面的因素来进行科学合理的设计，下面着重为大家介绍几种现阶段使用得比较普遍而且实用的主接线设计。
2.1 合理设计单母线接线
一般情况下，110kV变电站的电源进线都是将两路线路同时镶嵌到110kV电网系统中，其中包括一条主接线与一条备接线，而且在高压的侧端主接线通常采用的是单母线接线设计，在低压的侧端接线则是采用单母线两分段接线方式。
通过实验结果表明，这种接线设计可以充分保证供电质量以及供电的可靠稳定性，更为重要的是，就算是在110kV变电站主电源断电的条件下，高压侧端备接线也同样能够自动恢复其供电功能。不过这种方式有一个很大的弊病就是由于它需要配备很多的高压设备，无疑会投入大量的资金方可进行，这样会给电力系统带来庞大的经济压力。
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2.2 合理设计线路和变压器组二者的接线方式
一般来说，110KV变电站有很多企业都是使用两个电源（也叫双电源）的“T”型接线方式，如果采取这种接线方式的话，在设计中将会在高压侧把线路和变压器与两个断路器进行有效连接，在低压侧则是采用单母线四分段的接线方式，这样一来便能够使得变电站中的电压线路显得一目了然，与此同时还会大大减少占地空间，投资的成本也会随之降低，并且线路中的过电压保护效果也能够达到相关的要求。就算其中有一个电源无法正常工作的情况，这种双电源的接线方式也能够将电路中的负荷自动地进行转移，而且会以最短的时间恢复供电以保证生产的正常进行。不过这种接线方式也有它自身的不足之处，那就是当高压侧端的其中一个电源处于断电状态下的话，这个时候就必须迅速停止主变电器的工作，而且要尽可能的在短时间内对线路中的负荷进行限电处置，所以这种接线方式一般也就只适合用于完全没有功率转移要求的110KV 变电站城市局域网中，对于农村局域网还无法进行有效使用。
3 一次设计中高压配电装置的选择
110kV变电站高压配电装置中一般采用的布置形式主要是屋内布置和屋外布置两种。当前，在中国电力市场上，有三种常见的屋内布置方式：安装普通电器的屋内布置、SF6全封闭组合电器的屋内布置、110kV断路器的屋内布置，这三种方式的最终选择需要考虑变电站、主接线方案等多种元素，通过选取合适的配电装置，能最大限度的保证供电安全，规避各种风险安全事故的发生。从总的占地面积、基本的投资成本来看，屋内布置的前两种方式是基本相同的，110kV断路器的屋内布置在占地面积上则是最小的，由于占用空间小，就可以定期开展各种类型的安全维护，且维护的角度全面，相对其他两种方式，维护方便，但是，它的实际维护成本是较高的，因此，在国内的使用率并不高，尤其是在中心部地区、农村地区，该种方式采用非常少，如果有使用的，则主要是在北京、上海等其他用地非常紧张的大中城市，相比居高位的地价，该方式的价格还是比较容易接受的。按照当前业内流行的分类标准，屋外布置和屋内布置也一样，也可以从三个方面进行分类，包括屋外中型布置、屋外半高型布置、屋外高型布置。在三种分类中，屋外中型布置比较特殊，主要是指将所有的电气设备都安装在母线上，安装位置较安装在支架上要高，所以清晰度非常好，使母线与所有的电气设备都互联互通，在实际运行过程中可靠性也有了保障，从而代替都安装在地面的设备支架上，可以减少一定的支架安装费用开支，也可以减少过度分散安装带来的问题隐患。屋外半高型布置的特点就是实现了母线和母线之间的相互分离，以往母线承载的压力非常大，但是通过这样的布设，就将母线承载的压力进行一定的分流，并在母线升高的下方将断路器以及电流互感器等一些设备直接布置在此即可。这种类型的屋外布置方式有一个非常明显的特点，就是配电装置之间的跨度被非常明显的减少了，这是其他的屋外布置方式所不能相比的，这种方式使用的人力、物力和财力都比较小，这种方式方便了对相关的设备进行集中管理，也减少了一定的费用开支，但是，由于这些线路间隔不能合并，就使得线路增大了横向面积，该类型布置适合进出线回路较多的变电站，在中西部地区回路较少的变电站居多的地方采用率并不高。而对于高型屋外布置，这种类型的屋外布置则是指将母线与母线隔离，开关上下重叠而进行的布置，该种类型的布置主要适合于双母线的布置。
4 电气设备典型的接线方式
在110kV的变电站电气设计中，主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近110kV变电站负荷中心，并在其中分为两路进线，从而将电能分配给低压用户，而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种：单母线接线，内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式，主要是用在110kV变电站的高压侧主接线，且单母线分段的接线方式是在110kV变电站的低压侧主接线，其特点就是在供电上非常稳定，实际操作起来也比较灵活，但是，相比其他的方式来说，在成本投入上一直是居高不下。对于内桥接线方式，主要用在110kV变电站的高压侧主接线，单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站低压侧主接线。虽然该种方式被普遍适用，但是这种方式也有非常明显的不足之处，例如，供电不是非常稳定，实际操作经常出现问题，这些问题很容易引发电力方面的安全事故，而且灵活性不够。
5 结语
110kV变电站电气的一次设计相比其他的项目来说是非常复杂的，包括的环节多，涉及的内容广，在电力系统中占有非常重要的位置，在实际设计中，需要充分考虑电气设计方案、配电装置选择等，只有这样才能确保设计的顺利进行，严防各类安全事故的发生。
参考文献：
[1]李莉平.浅析110/220kV变电站电气一次主接线设计[J].通讯世界，2015，（23）：178-179.
[2]范清A.110kV变电站电气一次系统设计研究[J].企业技术开发，2015，34（17）：18+22.
论文作者:张松1,徐曦文2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：变电站论文; 接线论文; 母线论文; 方式论文; 屋外论文; 高压论文; 方案论文; 《电力设备》2018年第16期论文;